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组合小翼和翼梢喷流对翼尖涡的影响实验研究
  • ISSN号:1672-9897
  • 期刊名称:《实验流体力学》
  • 时间:0
  • 分类:O357.1[理学—流体力学;理学—力学] V211.7[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]中国空气动力研究与发展中心,四川绵阳621000, [2]中国航天空气动力技术研究院,北京100074, [3]清华大学航天航空学院,北京100084
  • 相关基金:国家自然基金资助项目(项目批准号:10932005,11472158)
中文摘要:

对翼梢组合小翼构型和翼梢喷流控制翼尖涡进行了实验研究,在此基础上,提出组合小翼与翼梢喷流联合控制翼尖涡的方法,并对翼尖涡的控制效果进行了实验研究。实验在一低速直流式风洞中进行,基本模型为NACA0015二元截尖翼型,基于弦长和自由来流速度定义的雷诺数Re=5.3×10^4,喷流系数(喷流与自由来流的动量比)Cμ=0.017。研究结果表明:组合小翼构型能有效破碎主涡,改善翼尖部位的局部流动,并使最大升力系数提高12.3%;喷流可加剧涡核摆动,控制涡核位置,对翼尖涡的初始生成有一定的抑制作用;2种组合构型均达到了较好的翼尖涡控制效果,其中,喷流加强了组合小翼产生的同向涡之间的相互作用。在X/C=3时,瞬态涡量峰值的平均值相比单独用"+0-"构型控制时减小37%,比没有任何控制时减小79%。组合构型的控制效果取决于喷流控制能否促使翼尖涡主涡与小涡涡系尽早、尽快地相互作用以及主涡涡核的偏移方向。

英文摘要:

The effects of multi-winglets and wingtip blowing on the wing tip vortex are exper-imentally studied.On the basis of those results,a wing tip vortex control strategy which com-bines multi-winglets and tip blowing is proposed and justified.The experiments have been con-ducted at a low speed wind tunnel.The basic wing model is a rectangular NACA 0015 airfoil. Reynolds number (Re)defined by the chord length of wing and the free flow speed is 5.3×10^4 . The blowing coefficient (Cμ)defined by the momentum ratio of blowing to free flow is 0.017. The results show that the multi-winglets divide the wing tip vortex into several co-rotating vorti-ces which decreases the effect of the downwash flow generated by wingtip vortex,and thus im-prove the quality of the local flow.The lift coefficient increases for α〉4°.The maximum lift co-efficient increases up to 1 2 .3%.Blowing strengthens the “wandering”of vortex core to change the position of the tip vortex.Blowing suppresses the formation of the wingtip vortex to some ex-tent.The joint control strategies have achieved a well control effect,meanwhile,the blowing en-hances the interaction of the co-rotating vortices.The peak of mean instantaneous vorticity is de-creased by 37% compared with the individual “+0-”multi-winglets configuration,and by 79%compared with the basic wing.The control effect of the joint strategy is subjected to whether the blowing could enhance the interaction of the co-rotating vortices or not.The moving direction of wingtip vortex also has a substantial influence on the control effects.

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期刊信息
  • 《实验流体力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国空气动力学会
  • 主编:乐嘉陵
  • 地址:四川绵阳二环路南段6号13信箱11分箱
  • 邮编:621000
  • 邮箱:syltlx@126.com
  • 电话:0816-2463246 2463142
  • 国际标准刊号:ISSN:1672-9897
  • 国内统一刊号:ISSN:11-5266/V
  • 邮发代号:62-47
  • 获奖情况:
  • 中国科技论文统计用刊,航空、航天类中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:2351